[發(fā)明專利]一種電池保護架構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910740244.6
• 申請日: 2019-08-12
• 公開（公告）號: CN112398179A
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王國欽;杜家豪
• 申請（專利權(quán)）人: 王國欽;杜家豪
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;安利霞

1.一種電池保護架構(gòu)，其特征在于，包括：

功率開關(guān)組件(Q)，包括：汲極、閘極和源極，且所述汲極至該源極的跨壓為充電導(dǎo)通電壓，而所述源極至該汲極的跨壓為放電導(dǎo)通電壓；

保護控制器(10)，包括：電源端(VCC)、接地端(GND)、過電流電壓設(shè)定端、控制端(CT)、切換端(SW)以及電流感測端(CS)，所述控制端(CT)是連接功率開關(guān)組件(Q)的閘極，且所述電源端(VCC)和所述接地端(GND)分別與充電電池(B)的正極和負極連接，所述功率開關(guān)組件(Q)的汲極與所述充電電池(B)的負極連接；

過電流保護設(shè)定電阻(ROV)，所述過電流保護設(shè)定電阻(ROV)的一端與所述保護控制器(10)的過電流電壓設(shè)定端連接，所述過電流保護設(shè)定電阻(ROV)的另一端與所述充電電池(B)的負極連接；

第一二極管(D1)，包括正極和負極，所述正極與所述功率開關(guān)組件(Q)的汲極連接；

第二二極管(D2)，包括正極和負極，所述負極與所述功率開關(guān)組件(Q)的汲極連接；

切換開關(guān)，包括：輸入端、第一輸出端(OUT1)以及第二輸出端(OUT2)，所述輸入端與所述保護控制器(10)的切換端(SW)連接，所述第一輸出端(OUT1)與所述第一二極管(D1)的負極連接，所述第二輸出端(OUT2)與所述第二二極管(D2)的正極連接；以及電流感測電阻(RCS)，所述電流感測端(CS)與所述電流感測電阻(RCS)的一端連接，而所述電流感測電阻(RCS)的一另一端是與所述功率開關(guān)組件(Q)的源極連接，所述電流感測端(CS)產(chǎn)生電流感測電壓，

其中，所述充電電池(B)的正極與正極端(BTT+)連接，所述功率開關(guān)組件(Q)的源極與負極端(BTT-)連接，所述正極端(BTT+)及所述負極端(BTT-)連接于外部裝置，所述保護控制器(10)包含一個定電流源(12)以及一個處理核心(14)，所述定電流源(12)產(chǎn)生定電流(I)，并輸出至所述過電流電壓設(shè)定端，且所述過電流電壓設(shè)定端的電壓為一過電流電壓臨限值，所述處理核心(14)接收并比較所述過電流電壓臨限值、所述充電導(dǎo)通電壓以及所述放電導(dǎo)通電壓，用于產(chǎn)生并輸出控制信號(VCT)到所述控制端(CT)，同時產(chǎn)生并輸出切換信號(VSW)到所述切換端(SW)，所述充電導(dǎo)通電壓為正值時，所述處理核心(14)判斷所述充電電池(B)是在進行充電，所述放電導(dǎo)通電壓為正值時，所述處理核心(14)判斷所述充電電池(B)是在進行放電，當(dāng)所述充電電池(B)進行充電且所述充電導(dǎo)通電壓大于或等于所述過電流電壓臨限值時，表示發(fā)生過度充電，即過充，所述控制信號(VCT)關(guān)閉所述功率開關(guān)組件(Q)，同時所述切換開關(guān)依據(jù)所述切換信號(VSW)連接所述輸入端(IN)至所述第一輸出端(OUT1)，進而導(dǎo)通所述第一二極管(D1)，并關(guān)閉所述第二二極管(D2)，當(dāng)所述充電電池(B)進行放電且所述放電導(dǎo)通電壓大于或等于所述過電流電壓臨限值時，表示發(fā)生過度放電，即過放，所述控制信號(VCT)關(guān)閉所述功率開關(guān)組件(Q)，同時所述切換開關(guān)依據(jù)所述切換信號(VSW)連接所述輸入端(IN)至所述第二輸出端(OUT2)，進而關(guān)閉所述第一二極管(D1)，并導(dǎo)通所述第二二極管(D2)，當(dāng)所述充電電池(B)進行充電且所述充電導(dǎo)通電壓小于所述過電流電壓臨限值時，或當(dāng)所述放電電池進行放電且所述放電導(dǎo)通電壓小于所述過電流電壓臨限值時，由所述控制信號(VCT)導(dǎo)通所述功率開關(guān)組件(Q)，并由所述切換開關(guān)依據(jù)所述切換信號(VSW)同時關(guān)閉所述第一二極管(D1)和所述第二二極管(D2)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護架構(gòu)，其特征在于，所述充電電池(B)為鋰系充電電池，而所述外部裝置為充電集成電路、升壓電路或降壓電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護架構(gòu)，其特征在于，所述保護控制器(10)是由一微控制器MCU而實現(xiàn)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池保護架構(gòu)，其特征在于，所述功率開關(guān)組件(Q)為金氧半場效晶體管MOSFET管。